李白创作此诗时正处于危难的境地，他因为皇室政治突变而被送入死牢。他在诗中用四言的句式与大量的典故说明自己跟随永王完全是为了平灭叛乱，并恳请当时的宰相崔涣能够理解他的做法，免除自己的罪名。
全诗可分为三部分。开头十六句为第一部分，诗人运用神话传说作比喻，写安史之乱带来的灾难，国土板荡，生灵涂炭，自己也蒙冤入狱。“共工”以下八句，概括出安史之乱造成严重局面，有如凶神恶煞摧折天柱，鲲鲸鱼龙兴风作浪，战乱中生灵涂炭，玉石俱焚。“仰希”以下四句，盼望早日平定叛乱，解民倒悬。连用了李广射石、鲁阳挥戈的典故，非常切合当时冠军平叛战争紧急而艰苦的形势。“邹衍”以下四句，暗喻自己尽忠保国反而蒙受冤狱。诗人不敢正面抗争，而以邹衍含冤、六月飞霜的历史传说和自己的“微诚不感”，身陷囹圄的悲惨遭遇作鲜明对照，委婉曲折地表达悲愤的心情和希望对方为之昭雪的意愿。
中间十二句为第二部分，诗人慨叹自己未能效法先贤见机行事，及时引退，以致蒙受屈辱，备尝铁窗系囚之苦。“苍鹰”以下四句，将当时法律烦酷、狱吏森严和贤才凋敝、朝政衰败现象对比出之，讽喻之意，言外可见。“斯文”以下八句，惋惜自己没有能及时隐退。其中“斯文未丧，东岳岂颓”两句是借孔子来比喻朝中贤臣。接着以穆生和邹阳两位先哲因能见机而退，终于摆脱灾难的事迹，对照自己的困境，发出“二公所咍”之叹。感叹之余，颇含愧悔之意。“骥不骤进”，典出宋玉《九辩》，“麟何来哉”典出《家语·辩物篇》。李白用此二典一方面是表白自己出山从政本意是出于爱国，并不是趋炎附势、搞政治投机；另一方面也是痛惜自己参加永王幕府不是时候，触犯了当局。
最后十六句为第三部分。这一部分诗人联系家庭妻离子散的悲惨情况，表达自己内心深沉的哀愤和忧愁；同时也表达了对崔涣的希望。“星离”八句，抒写变乱中家室离散，内心如焚的情景。李白在浔阳狱中时，其妻宗氏在豫章（今南昌），女平阳，儿伯禽流落穆陵关（今山东沂山北），其他亲戚也散于各地，所谓“穆陵关北愁爱子，豫章天南隔老妻。一门骨肉散百草，遇难不复相提携”《万愤词投魏郎中》，就是当时境遇的写实。这使他十分忧愤，因此即使有金瑟奏乐，玉壶斟酒，也只能成为忧愁的媒介物。“台星”八句，则希望崔涣等朝廷大臣执法量刑，宽大为怀，能为自己昭雪伸冤，使自己这块有瑕之材，为李唐王朝效力；使自己这堆覆盆下的寒灰，能再沐三光，重新燃烧发热。
作者在诗中以大量典故申诉自己的冤情，这是此诗的第一个显著特点。全诗用典二十来处，举凡古代神话、历史故事、名人轶事、成语警句等，莫不拈以为诗，而且都显得十分精确贴切。
叙事简洁，抒情委婉，两者水乳交融，浑然一体，是此诗的第二个艺术特色。诗中以“见机苦迟”四字表达自己懊悔就李璘之辟入幕，并以穆生、邹阳的故事来反衬，联系自然，显得十分真实，没有丝毫虚伪做作。诗写个人遭遇时，联想到一家离乱的悲惨处境，用“星离一门，草掷二孩”两句来概括，既洗练简明，又婉转悱恻，催人泪下。紧接着“万愤”一下六句继以强烈的抒情，倾吐自己内心的悲愤忧愁，已达到饮食奏乐“尽为愁媒”的地步。其忧愤之深，可以想见。简洁的叙事结合强烈的抒情，使此诗具有感人肺腑的魅力。
全诗感情悲愤，沉郁典雅，节奏急促，用典切当，在李诗中较为少见，体现了李白诗歌风格的另一侧面。